package my.java.util;

import java.util.*;
import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Predicate;
import java.util.function.UnaryOperator;
import sun.misc.SharedSecrets;

/**
 * 注意：
 *  ArrayList：线程不安全
 *
 * 该类封装了一个动态再分配的Object[]数组，每一个类对象都有一个capacity属性，表示它们所封装的Object[]数组的长度
 * 如果想ArrayList中添加大量元素，可使用ensureCapacity方法一次性增加capacity，可以减少增加重分配的次数提高性能
 * @param <E>
 */

public class ArrayList<E> extends ArrayList
{
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

    /**？
     */
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

    /**
     * ArrayList基于数组实现，用该数组保存数据, ArrayList 的容量就是该数组的长度
     * - 该值为 DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 时，当第一次添加元素进入 ArrayList 中时，数组将扩容值 DEFAULT_CAPACITY(10)
     */
    transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access
//
    /**
     * The size of the ArrayList (the number of elements it contains).
     */
    private int size;
    /**
     * ArrayList基于数组实现，用该数组保存数据, ArrayList 的容量就是该数组的长度
     * - 该值为 DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 时，当第一次添加元素进入 ArrayList 中时，数组将扩容值 DEFAULT_CAPACITY(10)
     */
    public ArrayList(int initialCapacity) {
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
    }
    public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

    /**
     * collection通过数组导入，
     */
    public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
        elementData = c.toArray();
        if ((size = elementData.length) != 0) {
            // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
            //但是构造函数接受的参数是Collection<? extends E> c，其中Arrays.asList（）是将数组转换成list集合的一种方法，其满足形参的要求，
            //但是其内部的toArray()方法却与ArrayList的不同，其没有保证传递出的数组一定是Object[]类型
            /*List<String> asList = java.util.Arrays.asList("asList");
            System.out.println(asList.getClass());//class java.util.Arrays$ArrayList
            Object[] asListArray = asList.toArray();
            System.out.println(asListArray.getClass());//class [Ljava.lang.String;
            asListArray[0] = new Object();//! java.lang.ArrayStoreException*/
            if (elementData.getClass() != Object[].class)
                elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
        } else {
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
    }

    //将数组缓冲区大小调整到实际 ArrayList 存储元素的大小
    public void trimToSize() {
        modCount++;
        if (size < elementData.length) {
            elementData = (size == 0)
              ? EMPTY_ELEMENTDATA
              : Arrays.copyOf(elementData, size);
        }
    }

    //将集合的capacit的大小加到minCapacity
    public void ensureCapacity(int minCapacity) {
        int minExpand = (elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)
            ? 0
            : DEFAULT_CAPACITY;

        if (minCapacity > minExpand) {
            ensureExplicitCapacity(minCapacity);
        }
    }

    private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }
        return minCapacity;
    }

    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
    }

    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;

        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

    /**
     * 数组缓冲区最大存储容量
     * - 一些 VM 会在一个数组中存储某些数据--->为什么要减去 8 的原因
     * - 尝试分配这个最大存储容量，可能会导致 OutOfMemoryError(当该值 > VM 的限制时)
     */
    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

    /**
     * 私有方法：扩容，以确保 ArrayList 至少能存储 minCapacity 个元素
     * - 扩容计算：newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);  扩充当前容量的1.5倍
     * @param minCapacity    指定的最小容量
     */
    private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        //注意此处扩充capacity的方式是将其向右一位再加上原来的数，实际上是扩充了1.5倍
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            // 若 newCapacity 大于最大存储容量，则进行大容量分配
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

    private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
    }

    public int size() {
        return size;
    }
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }
    //遍历包含
    public boolean contains(Object o) {
        return indexOf(o) >= 0;
    }
    public int indexOf(Object o) {
        if (o == null) {
            for (int i = 0; i < size; i++)
                if (elementData[i]==null)
                    return i;
        } else {
            for (int i = 0; i < size; i++)
                if (o.equals(elementData[i]))
                    return i;
        }
        return -1;
    }
    public int lastIndexOf(Object o) {
        if (o == null) {
            for (int i = size-1; i >= 0; i--)
                if (elementData[i]==null)
                    return i;
        } else {
            for (int i = size-1; i >= 0; i--)
                if (o.equals(elementData[i]))
                    return i;
        }
        return -1;
    }
    //浅拷贝
    public Object clone() {
        try {
            ArrayList<?> v = (ArrayList<?>) super.clone();
            v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
            v.modCount = 0;
            return v;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new InternalError(e);
        }
    }
    public Object[] toArray() {
        return Arrays.copyOf(elementData, size);
    }

   //将list转成数组，a最好别空
//    public <T> T[] toArray(T[] a) ;


    //将指定索引上的值替换为新值，并返回旧值
//    public E set(int index, E element);

    public void add(int index, E element) {
        //从指定源数组中复制一个数组，复制从指定的位置开始，到目标数组的指定位置结束。
        //arraycopy(被复制的数组, 从第几个元素开始复制, 要复制到的数组, 从第几个元素开始粘贴, 一共需要复制的元素个数)
        //即在数组elementData从index位置开始，复制到index+1位置,共复制size-index个元素
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                         size - index);
    }

    //移除ArrayList中首次出现的指定元素(如果存在)。
    public boolean remove(Object o) {
        if (o == null) {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (elementData[index] == null) {
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        } else {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (o.equals(elementData[index])) {
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        }
        return false;
    }

    //快速删除指定位置的元素
    private void fastRemove(int index) {
        modCount++;
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
    }

    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
        ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount
        System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);
        size += numNew;
        return numNew != 0;
    }
    //从指定位置index开始，将指定c中的所有元素插入到此列表中
    public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
        rangeCheckForAdd(index);

        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
        ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount

        int numMoved = size - index;
        if (numMoved > 0)
            //先将ArrayList中从index开始的numMoved个元素移动到起始位置为index+numNew的后面去
            System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew,
                             numMoved);
        //再将c中的numNew个元素复制到起始位置为index的存储空间中去
        System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew);
        size += numNew;
        return numNew != 0;
    }

    //删除fromIndex到toIndex之间的全部元素
    protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
        modCount++;
        int numMoved = size - toIndex;//numMoved为删除索引后面的元素个数
        //将删除索引后面的元素复制到以fromIndex为起始位置的存储空间中去
        System.arraycopy(elementData, toIndex, elementData, fromIndex,
                         numMoved);

        // clear to let GC do its work
        int newSize = size - (toIndex-fromIndex);
        for (int i = newSize; i < size; i++) {
            elementData[i] = null;
        }
        size = newSize;
    }

    //删除ArrayList中包含在c中的元素
    public boolean removeAll(Collection<?> c) {
        Objects.requireNonNull(c);
        return batchRemove(c, false);
    }
    //删除ArrayList中除包含在c中的元素，和removeAll相反
    public boolean retainAll(Collection<?> c) {
        Objects.requireNonNull(c);
        return batchRemove(c, true);
    }

    private boolean batchRemove(Collection<?> c, boolean complement) {
        final Object[] elementData = this.elementData;
        int r = 0, w = 0;
        boolean modified = false;
        try {
            for (; r < size; r++)
                //判断c中是否有elementData[r]元素
                if (c.contains(elementData[r]) == complement)
                    elementData[w++] = elementData[r];
        } finally {
            // Preserve behavioral compatibility with AbstractCollection,
            // even if c.contains() throws.
            if (r != size) {
                System.arraycopy(elementData, r,
                                 elementData, w,
                                 size - r);
                w += size - r;
            }
            if (w != size) {
                // clear to let GC do its work
                for (int i = w; i < size; i++)
                    elementData[i] = null;
                modCount += size - w;
                size = w;
                modified = true;
            }
        }
        return modified;
    }

    //将ArrayList的“容量，所有的元素值”都写入到输出流中
    private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
        throws java.io.IOException{
        // 写入所有元素数量的任何隐藏的东西
        int expectedModCount = modCount;
        s.defaultWriteObject();

        ///写入clone行为的容量大小
        s.writeInt(size);

        //以合适的顺序写入所有的元素
        for (int i=0; i<size; i++) {
            s.writeObject(elementData[i]);
        }

        if (modCount != expectedModCount) {
            throw new ConcurrentModificationException();
        }
    }

    //先将ArrayList的“大小”读出，然后将“所有的元素值”读出
    private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
        throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
        elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;

        // Read in size, and any hidden stuff
        s.defaultReadObject();

        // Read in capacity
        s.readInt(); // ignored

        if (size > 0) {
            // be like clone(), allocate array based upon size not capacity
            int capacity = calculateCapacity(elementData, size);
            SharedSecrets.getJavaOISAccess().checkArray(s, Object[].class, capacity);
            ensureCapacityInternal(size);

            Object[] a = elementData;
            // Read in all elements in the proper order.
            for (int i=0; i<size; i++) {
                a[i] = s.readObject();
            }
        }
    }

    //从列表中的指定位置开始,返回列表中的元素列表迭代器（正确序列）
    public ListIterator<E> listIterator(int index) {
        if (index < 0 || index > size)
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);
        return new ListItr(index);
    }
    public ListIterator<E> listIterator() {
        return new ListItr(0);
    }

    public Iterator<E> iterator() {
        return new Itr();
    }

    /**
     * Itr是AbstractList.Itr的优化版本
     * 为什么会报ConcurrentModificationException异常?
     * 1. Iterator 是工作在一个独立的线程中，并且拥有一个 mutex 锁。
     * 2. Iterator 被创建之后会建立一个指向原来对象的单链索引表，当原来的对象数量发生变化时，
     * 这个索引表的内容不会同步改变，所以当索引指针往后移动的时候就找不到要迭代的对象，
     * 3. 所以按照 fail-fast 原则 Iterator 会马上抛出 java.util.ConcurrentModificationException 异常。
     * 4. 所以 Iterator 在工作的时候是不允许被迭代的对象被改变的。
     * 但你可以使用 Iterator 本身的方法 remove() 来删除对象，
     * 5. Iterator.remove() 方法会在删除当前迭代对象的同时维护索引的一致性。
     */
    private class Itr implements Iterator<E> {
        int cursor;      // 下一个元素返回的索引
        int lastRet = -1; // 最后一个元素返回的索引  -1 if no such
        int expectedModCount = modCount;

        Itr() {}

        public boolean hasNext() {
            return cursor != size;
        }

        /**
         * 返回list中的值
         */
        public E next() {
            checkForComodification();
            int i = cursor;
            if (i >= size)
                throw new NoSuchElementException();
            Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
            if (i >= elementData.length)
                throw new ConcurrentModificationException();
            cursor = i + 1;
            return (E) elementData[lastRet = i];
        }

        public void remove() {
            if (lastRet < 0)
                throw new IllegalStateException();
            checkForComodification();

            try {
                ArrayList.this.remove(lastRet);
                //由于cursor比lastRet大1，所有这行代码是指指针往回移动一位
                cursor = lastRet;
                //将最后一个元素返回的索引重置为-1
                lastRet = -1;
                //重新设置了expectedModCount的值，避免了ConcurrentModificationException的产生
                expectedModCount = modCount;
            } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
        }

        @Override
        /**
         * jdk 1.8中使用的方法
         * 将list中的所有元素都给了consumer，可以使用这个方法来取出元素
         */
        public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) {
            Objects.requireNonNull(consumer);
            final int size = ArrayList.this.size;
            int i = cursor;
            if (i >= size) {
                return;
            }
            final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
            if (i >= elementData.length) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
            while (i != size && modCount == expectedModCount) {
                consumer.accept((E) elementData[i++]);
            }
            // update once at end of iteration to reduce heap write traffic
            cursor = i;
            lastRet = i - 1;
            checkForComodification();
        }
        /**
         * 检查modCount是否等于expectedModCount
         * 在 迭代时list集合的元素数量发生变化时会造成这两个值不相等
         */
        final void checkForComodification() {
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
        }
    }

    /**
     * AbstractList.ListItr 的优化版本
     * ListIterator 与普通的 Iterator 的区别：
     * - 它可以进行双向移动，而普通的迭代器只能单向移动
     * - 它可以添加元素(有 add() 方法)，而后者不行
     */
    private class ListItr extends Itr implements ListIterator<E> {
        ListItr(int index) {
            super();
            cursor = index;
        }

        public boolean hasPrevious() {
            return cursor != 0;
        }

        public int nextIndex() {
            return cursor;
        }
        /**
         * 获取 cursor 前一个元素的索引
         * - 是 cursor 前一个，而不是当前元素前一个的索引。
         * - 若调用 next() 后马上调用该方法，则返回的是当前元素的索引。
         * - 若调用 next() 后想获取当前元素前一个元素的索引，需要连续调用两次该方法。
         */
        public int previousIndex() {
            return cursor - 1;
        }

        @SuppressWarnings("unchecked")
        public E previous() {
            checkForComodification();
            int i = cursor - 1;
            if (i < 0)
                throw new NoSuchElementException();
            Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
            if (i >= elementData.length)
                throw new ConcurrentModificationException();
            cursor = i;
            return (E) elementData[lastRet = i];
        }

        public void set(E e) {
            if (lastRet < 0)
                throw new IllegalStateException();
            checkForComodification();

            try {
                ArrayList.this.set(lastRet, e);
            } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
        }

        public void add(E e) {
            checkForComodification();

            try {
                int i = cursor;
                ArrayList.this.add(i, e);
                cursor = i + 1;
                lastRet = -1;
                expectedModCount = modCount;
            } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
        }
    }

    /**
     * 获取从 fromIndex 到 toIndex 之间的子集合(左闭右开区间)
     * - 若 fromIndex == toIndex，则返回的空集合
     * - 对该子集合的操作，会影响原有集合
     * - 当调用了 subList() 后，若对原有集合进行删除操作(删除subList 中的首个元素)时，会抛出异常 java.util.ConcurrentModificationException
     *  这个和Itr的原因差不多由于modCount发生了改变，对集合的操作需要用子集合提供的方法
     * - 该子集合支持所有的集合操作
     *
     * 原因看 SubList 内部类的构造函数就可以知道
     */
    public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
        subListRangeCheck(fromIndex, toIndex, size);
        return new SubList(this, 0, fromIndex, toIndex);
    }

    static void subListRangeCheck(int fromIndex, int toIndex, int size) {
        if (fromIndex < 0)
            throw new IndexOutOfBoundsException("fromIndex = " + fromIndex);
        if (toIndex > size)
            throw new IndexOutOfBoundsException("toIndex = " + toIndex);
        if (fromIndex > toIndex)
            throw new IllegalArgumentException("fromIndex(" + fromIndex +
                                               ") > toIndex(" + toIndex + ")");
    }
    /**
     * 私有类
     * 嵌套内部类：也实现了 RandomAccess，提供快速随机访问特性
     * 这个是通过映射来实现的
     */
    private class SubList extends AbstractList<E> implements RandomAccess {
        private final AbstractList<E> parent;//实际传入的是ArrayList本身
        private final int parentOffset;// 相对于父集合的偏移量，其实就是 fromIndex
        private final int offset;  // 偏移量，默认是 0
        int size;   //SubList中的元素个数

        SubList(AbstractList<E> parent,
                int offset, int fromIndex, int toIndex) {
            // 看到这部分，就理解为什么对 SubList 的操作，会影响父集合---> 因为子集合的处理，仅仅是给出了一个映射到父集合相应区间的引用
            // 再加上 final，的修饰，就能明白为什么进行了截取子集合操作后，父集合不能删除 SubList 中的首个元素了--->offset 不能更改
            this.parent = parent;
            this.parentOffset = fromIndex;
            this.offset = offset + fromIndex;
            this.size = toIndex - fromIndex;
            this.modCount = ArrayList.this.modCount;
        }

        /**
         * 设置新值，返回旧值
         */
        public E set(int index, E e) {
            rangeCheck(index);//越界检查
            checkForComodification();//检查
            //从这一条语句可以看出：对子类添加元素，是直接操作父类添加的
            E oldValue = ArrayList.this.elementData(offset + index);
            ArrayList.this.elementData[offset + index] = e;
            return oldValue;
        }

        public E get(int index) {
            rangeCheck(index);
            checkForComodification();
            return ArrayList.this.elementData(offset + index);
        }

        public int size() {
            checkForComodification();
            return this.size;
        }

        public void add(int index, E e) {
            rangeCheckForAdd(index);
            checkForComodification();
            //从这里可以看出，先通过index拿到在原来数组上的索引，再调用父类的添加方法实现添加
            parent.add(parentOffset + index, e);
            this.modCount = parent.modCount;
            this.size++;
        }

        public E remove(int index) {
            rangeCheck(index);
            checkForComodification();
            E result = parent.remove(parentOffset + index);
            this.modCount = parent.modCount;
            this.size--;
            return result;
        }

        protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
            checkForComodification();
            parent.removeRange(parentOffset + fromIndex,
                               parentOffset + toIndex);
            this.modCount = parent.modCount;
            this.size -= toIndex - fromIndex;
        }

        public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
            return addAll(this.size, c);
        }

        public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
            rangeCheckForAdd(index);
            int cSize = c.size();
            if (cSize==0)
                return false;

            checkForComodification();
            parent.addAll(parentOffset + index, c);
            this.modCount = parent.modCount;
            this.size += cSize;
            return true;
        }

        public Iterator<E> iterator() {
            return listIterator();
        }

        public ListIterator<E> listIterator(final int index) {
            checkForComodification();
            rangeCheckForAdd(index);
            final int offset = this.offset;

            return new ListIterator<E>() {
                int cursor = index;
                int lastRet = -1;
                int expectedModCount = ArrayList.this.modCount;

                public boolean hasNext() {
                    return cursor != SubList.this.size;
                }

                @SuppressWarnings("unchecked")
                public E next() {
                    checkForComodification();
                    int i = cursor;
                    if (i >= SubList.this.size)
                        throw new NoSuchElementException();
                    Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
                    if (offset + i >= elementData.length)
                        throw new ConcurrentModificationException();
                    cursor = i + 1;
                    return (E) elementData[offset + (lastRet = i)];
                }

                public boolean hasPrevious() {
                    return cursor != 0;
                }

                @SuppressWarnings("unchecked")
                public E previous() {
                    checkForComodification();
                    int i = cursor - 1;
                    if (i < 0)
                        throw new NoSuchElementException();
                    Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
                    if (offset + i >= elementData.length)
                        throw new ConcurrentModificationException();
                    cursor = i;
                    return (E) elementData[offset + (lastRet = i)];
                }

                @SuppressWarnings("unchecked")
                public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) {
                    Objects.requireNonNull(consumer);
                    final int size = SubList.this.size;
                    int i = cursor;
                    if (i >= size) {
                        return;
                    }
                    final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
                    if (offset + i >= elementData.length) {
                        throw new ConcurrentModificationException();
                    }
                    while (i != size && modCount == expectedModCount) {
                        consumer.accept((E) elementData[offset + (i++)]);
                    }
                    // update once at end of iteration to reduce heap write traffic
                    lastRet = cursor = i;
                    checkForComodification();
                }

                public int nextIndex() {
                    return cursor;
                }

                public int previousIndex() {
                    return cursor - 1;
                }

                public void remove() {
                    if (lastRet < 0)
                        throw new IllegalStateException();
                    checkForComodification();

                    try {
                        SubList.this.remove(lastRet);
                        cursor = lastRet;
                        lastRet = -1;
                        expectedModCount = ArrayList.this.modCount;
                    } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                        throw new ConcurrentModificationException();
                    }
                }

                public void set(E e) {
                    if (lastRet < 0)
                        throw new IllegalStateException();
                    checkForComodification();

                    try {
                        ArrayList.this.set(offset + lastRet, e);
                    } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                        throw new ConcurrentModificationException();
                    }
                }

                public void add(E e) {
                    checkForComodification();

                    try {
                        int i = cursor;
                        SubList.this.add(i, e);
                        cursor = i + 1;
                        lastRet = -1;
                        expectedModCount = ArrayList.this.modCount;
                    } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                        throw new ConcurrentModificationException();
                    }
                }

                final void checkForComodification() {
                    if (expectedModCount != ArrayList.this.modCount)
                        throw new ConcurrentModificationException();
                }
            };
        }

        public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
            subListRangeCheck(fromIndex, toIndex, size);
            return new SubList(this, offset, fromIndex, toIndex);
        }

        private void rangeCheck(int index) {
            if (index < 0 || index >= this.size)
                throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
        }

        private void rangeCheckForAdd(int index) {
            if (index < 0 || index > this.size)
                throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
        }

        private String outOfBoundsMsg(int index) {
            return "Index: "+index+", Size: "+this.size;
        }

        private void checkForComodification() {
            if (ArrayList.this.modCount != this.modCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
        }

        public Spliterator<E> spliterator() {
            checkForComodification();
            return new ArrayListSpliterator<E>(ArrayList.this, offset,
                                               offset + this.size, this.modCount);
        }
    }

    /*------------------SubList结束-------------------------------*/
    //1.8方法
    @Override
    public void forEach(Consumer<? super E> action) {
        Objects.requireNonNull(action);
        final int expectedModCount = modCount;
        @SuppressWarnings("unchecked")
        final E[] elementData = (E[]) this.elementData;
        final int size = this.size;
        for (int i=0; modCount == expectedModCount && i < size; i++) {
            action.accept(elementData[i]);//这里将所有元素都接受到Consumer中了，所有可以使用1.8中的方法直接获取每一个元素
        }
        if (modCount != expectedModCount) {
            throw new ConcurrentModificationException();
        }
    }

    /**
     * 获取一个分割器
     * - fail-fast 机制和itr，subList一个机制
     * - late-binding：后期绑定
     * - java8 开始提供
     * @return a {@code Spliterator} over the elements in this list
     * @since 1.8
     */
    @Override
    public Spliterator<E> spliterator() {
        return new ArrayListSpliterator<>(this, 0, -1, 0);
    }

    /** Index-based split-by-two, lazily initialized Spliterator */
    // 基于索引的、二分的、懒加载的分割器
    static final class ArrayListSpliterator<E> implements Spliterator<E> {

        //用于存放ArrayList对象
        private final ArrayList<E> list;
        //起始位置（包含），advance/split操作时会修改
        private int index;
        //结束位置（不包含），-1 表示到最后一个元素
        private int fence;
        //用于存放list的modCount
        private int expectedModCount;
        //默认的起始位置是0,默认的结束位置是-1
        ArrayListSpliterator(ArrayList<E> list, int origin, int fence,
                             int expectedModCount) {
            this.list = list; // OK if null unless traversed
            this.index = origin;
            this.fence = fence;
            this.expectedModCount = expectedModCount;
        }
        //在第一次使用时实例化结束位置
        private int getFence() {
            int hi; // (a specialized variant appears in method forEach)
            ArrayList<E> lst;
            //fence<0时（第一次初始化时，fence才会小于0）：
            if ((hi = fence) < 0) {
                //如果list集合中没有元素
                if ((lst = list) == null)
                    //list 为 null时，fence=0
                    hi = fence = 0;
                else {
                    //否则，fence = list的长度。
                    expectedModCount = lst.modCount;
                    hi = fence = lst.size;
                }
            }
            return hi;
        }
        //分割list，返回一个新分割出的spliterator实例
        //相当于二分法，这个方法会递归
        //1.ArrayListSpliterator本质上还是对原list进行操作，只是通过index和fence来控制每次处理范围
        //2.也可以得出，ArrayListSpliterator在遍历元素时，不能对list进行结构变更操作，否则抛错。
        public ArrayListSpliterator<E> trySplit() {
            //hi:结束位置(不包括)  lo:开始位置   mid:中间位置
            int hi = getFence(), lo = index, mid = (lo + hi) >>> 1;
            //当lo>=mid,表示不能在分割，返回null
            //当lo<mid时,可分割，切割（lo，mid）出去，同时更新index=mid
            /**如:   | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |    数组长度为6 的进行 split
             *   结束角标 hi:6    开始角标lo:0    mid:3    lo<mid
             *   [0,3)  同时 lo:3   hi:6    mid:4
             *   [3,4)  同时  lo:4   hi:6   mid:5
             *   [4,5)  同时   lo:5   hid:6   mid:5
             *   null
             */
            return (lo >= mid) ? null : // divide range in half unless too small
                    new ArrayListSpliterator<E>(list, lo, index = mid,
                            expectedModCount);
        }
        //返回true 时，只表示可能还有元素未处理
        //返回false 时，没有剩余元素处理了。。。
        public boolean tryAdvance(Consumer<? super E> action) {
            if (action == null)
                throw new NullPointerException();
            int hi = getFence(), i = index;
            if (i < hi) {
                index = i + 1;//角标前移
                @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E)list.elementData[i];//取出元素
                action.accept(e);//给Consumer类函数
                if (list.modCount != expectedModCount)//遍历时，结构发生变更，抛错
                    throw new ConcurrentModificationException();
                return true;
            }
            return false;
        }
        //顺序遍历处理所有剩下的元素
        //Consumer类型，传入值处理
        public void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
            int i, hi, mc; // hi list的长度 )
            ArrayList<E> lst; Object[] a;//数组，元素集合
            if (action == null)
                throw new NullPointerException();
            //如果list不为空 而且  list中的元素不为空
            if ((lst = list) != null && (a = lst.elementData) != null) {
                //当fence<0时，表示fence和expectedModCount未初始化，可以思考一下这里能否直接调用getFence()，嘿嘿？
                if ((hi = fence) < 0) {
                    mc = lst.modCount;
                    hi = lst.size;//由于上面判断过了，可以直接将lst大小给hi(不包括)
                }
                else
                    mc = expectedModCount;
                if ((i = index) >= 0 && (index = hi) <= a.length) {
                    for (; i < hi; ++i) {//将所有元素给Consumer
                        @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) a[i];
                        action.accept(e);
                    }
                    if (lst.modCount == mc)
                        return;
                }
            }
            throw new ConcurrentModificationException();
        }
        //估算大小
        public long estimateSize() {
            return (long) (getFence() - index);
        }
        //打上特征值：、可以返回size
        public int characteristics() {
            //命令，大小，子大小
            return Spliterator.ORDERED | Spliterator.SIZED | Spliterator.SUBSIZED;
        }
    }

    /**
     * 1.8方法
     * 根据Predicate条件来移除元素
     * 将所有元素依次根据filter的条件判断
     * Predicate 是 传入元素 返回 boolean 类型的接口
     */
    @Override
    public boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) {
        Objects.requireNonNull(filter);
        // figure out which elements are to be removed
        // any exception thrown from the filter predicate at this stage
        // will leave the collection unmodified
        int removeCount = 0;
        final BitSet removeSet = new BitSet(size);
        final int expectedModCount = modCount;
        final int size = this.size;
        for (int i=0; modCount == expectedModCount && i < size; i++) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            final E element = (E) elementData[i];
            if (filter.test(element)) {//如果元素满足条件
                removeSet.set(i);//将满足条件的角标存放到set中
                removeCount++;//移除set的数量
            }
        }
        if (modCount != expectedModCount) {//判断是否外部修改了
            throw new ConcurrentModificationException();
        }

        // shift surviving elements left over the spaces left by removed elements
        final boolean anyToRemove = removeCount > 0;//如果有移除元素
        if (anyToRemove) {
            final int newSize = size - removeCount;//新大小
            //i:[0,size)   j[0,newSize)
            for (int i=0, j=0; (i < size) && (j < newSize); i++, j++) {
                i = removeSet.nextClearBit(i);//i是[0,size)中不是set集合中的角标
                elementData[j] = elementData[i];//新元素
            }
            //将空元素置空
            for (int k=newSize; k < size; k++) {
                elementData[k] = null;  // Let gc do its work
            }
            this.size = newSize;
            if (modCount != expectedModCount) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
            modCount++;
        }

        return anyToRemove;
    }

    /**
     * UnaryOperator 接受一个什么类型的参数，返回一个什么类型的参数
     * 对数组中的每一个元素进行一系列的操作，返回同样的元素，
     * 如果 List<Student> lists  将list集合中的每一个student姓名改为张三
     * 使用这个方法就非常方便
     * @param operator
     */
    @Override
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public void replaceAll(UnaryOperator<E> operator) {
        Objects.requireNonNull(operator);
        final int expectedModCount = modCount;
        final int size = this.size;
        for (int i=0; modCount == expectedModCount && i < size; i++) {
            //取出每一个元素给operator的apply方法
            elementData[i] = operator.apply((E) elementData[i]);
        }
        if (modCount != expectedModCount) {
            throw new ConcurrentModificationException();
        }
        modCount++;
    }

    /**
     * 根据 Comparator条件进行排序
     * Comparator（e1,e2） 返回 boolean类型
     */
    @Override
    public void sort(Comparator<? super E> c) {
        final int expectedModCount = modCount;
        Arrays.sort((E[]) elementData, 0, size, c);
        if (modCount != expectedModCount) {
            throw new ConcurrentModificationException();
        }
        modCount++;
    }
}
}
